第3飛行師団（だいさんひこうしだん）は、日本陸軍の航空師団の一つ。前身は1939年に創設された第3飛行集団で、1942年に第3飛行師団に改称されたものである。航空兵団の関東軍編入に伴い、第3飛行集団は1939年9月に編成され、北中国における作戦を担った。太平洋戦争開戦後、マレー作戦、蘭印作戦、ビルマの戦いに参戦。その後、中国に戻り南京に司令部を置いた。1942年4月、第3飛行師団と改称。1944年2月、大陸打通作戦などに対応するため解散し、新たに第5航空軍が編成された。

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